Besondere Anforderungen mit überragender Verfügbarkeit

Bei vielen Produktionsstandorten der Schwerindustrie stellen die extrem rauen Umgebungsbedingungen in der Fertigung und im Lager eine sehr hohe Herausforderung für elektronische Komponenten dar, die in diesen Bereichen genutzt werden müssen.

Komplexe Fertigungsprozesse erfordern zusätzliche EDV Systeme, um die Fertigungsqualität und -effektivität zu optimieren bzw. auf einem sehr hohen Niveau aufrechtzuerhalten.

Daher ist der Einsatz von Panel-PC’s, Displays und Fanless IPC’s notwendig um die Daten vor Ort zu visualisieren, Fertigungs- und Qualitätsprozesse zu Digitalisieren und deren Informationen zu erfassen. Die Bedeutung dieser Informationsverarbeitung steigt im Rahmen der Digitalisierung für viele Unternehmen und der Bedarf an hochverfügbaren Systemen steht in direktem Zusammenhang hierzu.

Unser Kunde hat bereits mit dem Einsatz von BDE Systemen für seine Produktion die  Vorbereitungen abgeschlossen. In 2009 hat man uns kontaktiert, um weitere Panel PC’s in die Nähe der Gießanlagen anzuschließen. Wir haben gemeinsam eine vor Ort Begehung durchgeführt, damit wir die Grundlagen für eine Lösung besser definieren und entsprechend eine Vorauswahl treffen zu können. Die für uns wichtigsten Faktoren waren die örtliche Umgebungstemperaturen und andere mögliche technische Herausforderungen, die von den Systemen erfüllt werden müssen. Wir haben entdeckt, dass durch die Verarbeitungsprozesse sehr viele Metallpartikel in der Umgebungsluft vorhanden waren. In einigen Bereichen wurden sogar kleine Metallkugeln (mit ca. 0,3mm Durchmesser) von den Anlagen herausgeschleudert, die gegen die Displays aufprallen könnten.

Hitze, Luftfeuchtigkeit, Metallstaub….  und die Panel PC’s müssen dauerhaft Verfügbar bleiben. Ausfallzeiten führen zu Produktivitätsverlusten. Bei einem Ausfall müssen die Systeme sehr schnell gegen Ersatzgeräte ausgetauscht werden können.

Die Anforderungen

Nach dem gemeinsamen Gesprächstermin, haben wir alle Anforderungen erfasst und anschließend mögliche vorhandene Systeme analysiert. Schnell wurde klar, dass es keine Systeme auf dem Markt gab,  die diesen mechanischen Stabilitätsanspruch mit einem wirtschaftlich akzeptablen Preis erfüllt.

Aus diesem Kundenfall haben wir eine Methode entwickelt, Fehler zu minimisieren und sie frühzeitig zu erkennen. Dafür bedarf es 2 Komponenten, die dafür unabdingbar sind: Zum einem den wachen Geist des Testenden zum andern eine sehr gute Kommunikation.

Die meisten Produkte schieden bereits im Vorhinein aus, da die Kombination aus mechanischen und funktionalen Computereigenschaften nicht vorhanden war. Es musste somit ein maßgeschneidertes Rechnersystem entwickelt und hergestellt werden, damit wir alle Anforderungen von unserem Kunden erfüllen konnten.

Von der Anforderung zur maßgeschneiderten Lösung

Die Entwicklungskosten für einen vollkommen individuellen Panel PC stehen in keiner Weise in Relation für eine kleine Serie von 20 Systemen. Unsere Vorgehensweise mit der Verwendung von integrierten modularen Komponenten erlaubt uns jedoch, auch für diese kleine Anzahl an Systemen eine individuelle Lösung zu entwickeln und die Produkte herzustellen.

Dabei haben wir beispielsweise einen Hochleistungskühlkörper eingesetzt, der bereits für andere industrielle Anwendungen verwendet wird. Unsere Entwicklungsingenieure haben mit dieser Vorgehensweise bei allen Komponenten die Entwicklungskosten senken können.

Wir haben mit dem Kunden gemeinsam eine Befestigungsvorrichtung konstruiert, die das sehr schnelle Austauschen der Panel PC’s ermöglicht. Dazu haben wir Schnellspanner, die  bspw. Bei Fahrrädern genutzt werden, als Befestigungsschrauben verwendet um die Panel PC’s seitlich zu fixieren. Dies ermöglicht auch den Neigungswinkel der Rechner bei der Montage zu justieren und für die Mitarbeiter ergonomisch anzupassen.

Die Anforderung der Schnittstellen hat sich während der Entwicklung des Systems immer wieder geändert. Daher haben wir kurzfristig unserem Kunden vorgestellt, dass wir die Blende für die Schnittstellen als ein separates Modul entwickeln und am Gehäuse den Platz dafür freilassen. Damit konnten wir bis zur Fertigstellung des Gesamtsystems verschiedene Schnittstellenblenden produzieren und diese jeweils separat testen. Dies ermöglichte unserem Kunden das finale Design mit einer klaren Sicherheit zu validieren.

Robustheit im Detail

Unsere Vorgehensweise bei der Entwicklung von maßgeschneiderten Industrie Computern hat sich nun erneut bewährt und bewiesen. Nach 7 Jahren und durchgehendem Einsatz der Panel PC’s haben wir eine erneute Anfrage zum Erneuern der Systeme erhalten. Dabei durften wir die Geräte vor Ort bei unserem Kunden erneut inspizieren. Einige Systeme haben wir aufgeschraubt und näher untersucht. Die Ergebnisse haben uns positiv Überrascht, als wir gemeinsam mit dem Kunden das Innere der Panel PC‘s betrachteten. Die Bilder sprechen hierbei für sich.

Über die gesamte Lebensdauer der Systeme wirkt sich ein durchschnittlicher Temperaturunterschied von +1° gravierend auf die Lebensdauer der Einzelkomponenten aus. Dies beeinträchtigt die Verfügbarkeit der Systeme und lässt ein mögliches Ausfallrisiko nicht mehr im Voraus bestimmen. Für unsere Kunden ist dies essenziell und daher fokussieren wir uns insbesondere die Anforderungen bei dem Wärmemanagement und dem Kühlkonzept zu erfüllen und zu übertreffen.